分布式驱动电动汽车电液复合分配稳定性控制

针对分布式驱动电动汽车各车轮电机力矩和液压制动力矩可独立控制的特点,以操纵稳定性为目标,设计电机与液压制动复合分配的控制策略.控制策略采用分层控制的结构,上层运动控制器根据驾驶员输入和车辆状态的反馈求取广义力,下层控制分配器在执行器约束及速度约束下,考虑轮胎纵侧耦合特性对横摆转矩的影响,采用二次规划法进行转矩分配,实现车辆的稳定性控制效果.最后利用CARSIM和MATLAB软件对电液复合算法进行了联合仿真,并进行了实车试验来验证算法,最终的仿真和试验结果表明复合分配控制策略的控制效果相对仅用电机控制时要好,提高了车辆的稳定性控制效果.     

基于一体式制动主缸的电液复合制动系统仿真

为了能更多地回收制动能量并改善汽车制动性,设计了一种新型的采用一体式制动主缸总成的电液复合制动系统,根据性能要求和国家标准确定系统中主要组成部件的参数。基于该系统的结构和工作原理,利用AMESim软件搭建系统液压部分的模型,并利用Simulink软件建立整车模型和系统控制逻辑,其中系统控制逻辑主要包括制动力分配逻辑、制动轮缸压力精确控制方法及再生制动系统与防抱死制动系统协调控制策略.最后以联合仿真的形式验证了该电液复合制动系统的必要功能,说明该系统具备良好的可实现性.     

一体式电液复合制动系统轮缸压力的精细调节

针对基于一体式主缸的电液复合制动系统,进行了轮缸压力的精细调节研究,分析了一体式复合制动系统轮缸压力调节过程及其结构特点.探讨了制动间隙对盘式制动器轮缸压力调节的影响,确定了轮缸压力控制的非线性区及线性区,采用阶梯估算和基本插值数表的方法对轮缸压力进行估计,并考虑了线性区轮缸活塞运动迟滞特性对插值数表的影响,综合上述因素制定了分段阶梯查表的轮缸压力精细调节策略.采用xPC target搭建了硬件在环仿真台架,进行了正弦曲线跟随和与单一增/减压数表法的对比试验.试验结果表明:轮缸压力能够实时跟随目标曲线变化,所提出的结构及控制方法能够满足轮缸压力精细调节的控制需求.     

非解耦式与解耦式电液复合制动系统及其评价

分析了电液复合制动系统的结构,对比了非解耦式和解耦式方案的优缺点;研究了电液复合制动系统前、后轴制动力及再生制动力、液压制动力的分配策略,对比了3种不同的协调控制方案.依据实车参数和测试数据,利用Simulink-AMESim建立了电液复合制动系统联合仿真模型;定义了以回馈能量效率和司机驾驶解释一致性作为不同方案的量化对比评价指标.NEDC和SC03循环工况结果表明,解耦式方案的回馈能量效率和司机驾驶解释一致性评价指标均优于非解耦式方案,两种工况下的回馈能量效率均高于50%.     

分布式驱动电动汽车稳定性分层控制策略研究

提出一种分布式驱动电动汽车行驶稳定性分层控制策略. 策略分为基于滑模控制的广义力矩计算层、基于二次规划的滑移率决策层和基于ABS/ASR的滑移率追踪层. 搭建包括双电机独立驱动系统在内的硬件在环仿真平台,进行了分布式驱动电动汽车典型行驶工况的仿真. 与传统车辆稳定性控制策略的对比发现,文中提出的策略能够在对纵向车速影响较小的前提下,提高车辆操纵稳定性,在部分执行器失效时仍能确保车辆的行驶安全.      

基于频率的电液复合防抱死制动的制动力矩分配策略研究

对电动汽车上电液复合制动系统ABS制动力矩的分配进行研究,采取基于频率的制动力矩分配策略对期望值动力矩进行合理分配,以达到良好制动效果.分别对采用基于滤波器原理和加权最小二乘算法的两种制动力矩分配策略,进行设计和分析,最后通过Simulink平台进行仿真对比.结果表明,采用基于频率的ABS制动力矩分配能很好地控制车辆滑移率,实现防抱死制动力矩分配;采用加权最小二乘算法的分配策略能够获得较高的再生制动能量回收效率.     

用插装阀设计电液控制支架液压系统的研究

插装阀通流能力大、密封性能好、抗污染能力强、易于实现自动控制等优点特别适合于电液控制支架的工况,用其设计和装配该型支架的液压系统,能满足和顺应生产要求,符合工作面支护和流体传动技术的发展趋势,必将在改善支架的工作性能,提高其工作可靠性和效率、降低制造和使用成本等方面起到重要作用.因此,提出了用插装阀设计电液控制支架液压系统的设计思想,并对某型电液控制支撑式支架作了应用设计,分析了工作原理和可行性.设计时,应结合液压支架的工况特点,对控制各油缸的二通锥阀单元进行受力和结构分析,对阀芯面积比、密封结构和最小弹簧力等提出选型和设计要求.     

三轴电液转向系统硬件在环仿真

为了分析三轴电液主动转向控制算法对转向性能的影响,针对质心零侧偏角调度控制策略,利用开发的三轴电液主动转向实验平台,进行了三轴电液主动转向硬件在环仿真实验.根据车轮的转向响应时间、控制精度和车辆转向特性的主要参数的实验结果,对控制算法的控制效果进行了评价.在环实验结果表明:由于液压系统的迟滞特性影响,车轮实际转角比理论转角小,转弯半径、横摆角速度和侧向加速度都比理论值略小.     

电液负载模拟器神经网络辨识器及控制器设计

针对传统控制方法无法解决飞机舵机电液负载模拟器受多余力等非线性因素严重干扰的问题,给出了一种基于神经网络辨识器及控制器的复合控制结构,结合了神经网络系统辨识与自适应实时控制的工作特点。根据电液负载模拟器控制结构及工作原理,采用BP神经网络辨识器在线辨识,获得系统辨识模型以替代理论数学模型。然后,采用Adaline神经网络控制器实时控制,利用系统误差信号与BP神经网络反向递归计算Adaline网络权值调整信息,获得系统控制参数,实现复合控制器的有效监督与智能控制。最后利用MATLAB进行实验验证,仿真结果表明：该方法能够提高系统控制精度,多余力消扰率达92%;并且可以有效模拟飞机舵机所受力载荷的变化情况,实现系统指令信号快速、准确、稳定的加载。     

纯电动汽车电液复合再生制动控制

针对纯电动汽车电液复合再生制动过程机电制动力的动态分配问题,通过对制动动力学和ECE R13-H制动法规的分析,从理论上确定纯电动汽车电液复合再生制动的安全运行范围。在安全制动范围内,开发了以最大限度回收能量为目标,达到需求制动强度而前、后轴又不抱死的再生制动控制流程,生成机电制动力分配矩阵。以制动强度分别为0.2,0.3,0.4,0.5和0.6,初始车速为16.67 m/s,结合ECE-EUDC道路循环,构建新的仿真循环,将车辆参数、制动力分配矩阵、道路循环嵌入ADVISOR2002软件。研究结果表明:仿真运行1个道路循环后,电池荷电状态SOC(State of charge)相对原策略有较明显的提高,提高幅度达4.5%,较好地回收了制动能量,更重要的是保证了制动安全,表明开发的控制策略是有效的。     

卷板机电液伺服同步控制系统设计及仿真

为了提高水平下调式三辊卷板机的上工作辊同步运动精度,以及抗重负载干扰能力,采用电液伺服技术与模糊自整定PID控制器相结合,设计了一种基于主从控制策略的电液伺服同步控制方案,并进行了计算机仿真.结果表明该方案提高了同步控制精度,增强了设备抗干扰能力,为多缸同步系统提供了有效控制方法.     

分布式电驱动汽车AFS与电液复合制动集成控制

针对分布式电驱动汽车,以实现车辆主动安全性同时兼顾制动能量回收为目标,提出一种主动前轮转向(AFS)与电液复合制动集成的控制策略.AFS控制器采用滑模变结构控制,滑移率控制器采用滑模极值搜索算法,基于分层结构(上层为期望制动力矩计算模块,中层为考虑执行器带宽的动态控制分配模块,下层为电机与液压复合执行器),并考虑位置与速率约束.转向制动时,考虑车辆纵向动力学对侧向动力学的影响,引入前轮转角对滑移率控制律进行了修正.在MATLAB/Simulink中建立七自由度整车模型,对控制算法进行了验证.结果表明:分离路面直线制动时,所提出的控制策略可以同时保证制动能量回收和制动方向稳定性;转弯制动时,可以更好地跟踪理想横摆角速度,提高了车辆的侧向稳定性.     

ABS硬件在环仿真的车辆系统建模

通过理论推导、经验公式总结和参数测定等方法得到用于HIL的车辆系统数学模型,其中包括7自由度四轮车辆制动动力学模型、液压回路模型、制动器模型、Dugoff轮胎模型和ABS控制模型,并在MATLAB/Simulink环境下进行建模与仿真.将液压制动回路、压力调节器和控制器以实物形式嵌入仿真系统,在dSPACE系统平台下对所建车辆系统模型进行ABS HIL仿真试验.试验结果表明,通过在线参数调整确定逻辑门限值,采用ABS实车道路,所建车辆系统模型是合理的.     

分布式驱动铰接车电液复合转向模式的节能分析

利用分布式驱动铰接车各轮独立驱动的特点,提出了铰接车的整车刚性化差动转向方式,构建了以液压转向为主、差动转向为辅的复合转向模式。建立了铰接车差动转向的动力学模型,获得了铰接车行驶转向阻力与差动力矩的关系;以铰接车前车体差动转向为例,研究了差动力矩的分配方法,制定了铰接车差动辅助转向的控制策略。根据铰接车辆在单移线道路的仿真,对比分析了有差动、无差动控制下的液压转向系统能耗和电机能耗等。仿真结果表明,在不同载重、不同时速的转向工况下,通过合理地分配铰接车各轮转矩,电液复合转向方式可实现铰接车的有效节能。     

有刷直流电机约束预测控制器设计及实现

为防止因过载而导致电机的损害问题, 考虑有刷直流电机的电压和电流物理约束, 采用线性约束预测控制设计了直流电机转速跟踪控制器。 建立有刷直流电机的数学模型, 二次规划(QP: Quadratic Programming)问题采用路径跟踪内点算法进行求解, 并搭建了基于 dSPACE 控制系统的硬件在环实验平台。 同时对设计的转速跟踪控制器的有效性进行了实物验证。 实验结果表明, 该 MPC(Model Predictive Control)控制器能很好地满足有刷直流电机的转速跟踪控制要求。     

集成式电子液压制动系统的复合制动协调控制

在电动汽车复合制动过渡工况中,针对液压制动力与电机制动力配合不好造成的冲击度问题,提出了双闭环反馈和电机力修正的协调策略.其中双闭环反馈策略依靠电机力来补偿液压系统的液压力跟踪误差,电机力修正策略的作用是让电机在过渡工况下始终具有补偿能力.结合集成式电子液压制动系统(I-EHB)进行仿真及硬件在环试验,试验结果表明所提出的策略能大幅减小制动力切换时的冲击度,提高车辆制动舒适性.     

结晶器振动电液伺服系统设计与仿真

为了提高结晶器振动装置的整体性能,采用先进的电液伺服系统驱动方案,设计了液压系统原理图,建立了系统的数学模型并进行仿真。结果表明,动态元件参数对系统的控制精度、相对稳定性和响应速度有着显著的影响;采用电液位置伺服系统驱动的结晶器振动装置具有信号处理灵活、易于实现各种参量的反馈等优点。仿真结果验证了模型的正确性,可为实际生产提供理论依据。     

基于路面识别的重载车ABS控制与硬件在环试验

建立了整车多体动力学模型,提出了路面附着系数估计算法,在Matlab/Simulink中搭建了路面识别模块和ABS制动模块以及制动压力模块,应用自适应的控制策略对整车的制动性能进行仿真分析.在三轴汽车底盘实验台上进行了硬件在环测试,验证了含有路面识别的ABS控制系统的车辆制动距离明显小于无路面识别的ABS控制系统的车辆制动距离,具有良好的自适应性和控制精度.     

具有干扰抑制的电液伺服系统控制器设计

电液伺服系统的控制精度受到建模不完整和非线性因素的影响,这制约了控制器的控制性能.对此,通过设计一个不匹配干扰来描述系统的模型误差,建立了考虑摩擦以及不匹配干扰的阀控缸数学模型.通过设计观测器来预测系统中存在的不匹配干扰,使用基于参数映射的自适应律处理系统中的不确定参数,同时由非线性反馈项抑制误差造成的影响,最后对控制...